KR101845072B1 - 침몰선박의 잔존유 배출 및 공기공급 장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 운항선박 또는 이에 준하는 해양시설이 침몰, 좌초, 태풍이나 충돌사고 등으로 파손되거나 손괴 직전에 선체 내에 저장된 연료유나 윤활유, 청수, 평형수(Bollast water) 등을 신속한 시간에 안전한 방법으로 선체 밖으로 배출시키기 위한 침몰선박의 잔존유 배출 및 공기공급 장치를 제공코자 하는 것이다.
즉, 본 발명은 밸브(6)와 연결된 외부관(3) 내부에 밸브(5)와 연결된 내부관(2)을 이중으로 설치한 본체부(1) 하부에 슬리브관(8)을 나사부(10)에 의해 나사결합하고, 상기 슬리브관(8)의 측면에는 나사부(9)를 형성하여 잠금너트(12)와 나사결합하며, 상기 잠금너트(12)의 하부에는 고정와셔(14)와 가스켓(15)을 차례로 삽입하고 슬리브관(8)의 하단측에는 요입부(11)를 요입형성하여 그 내부에 일측이 개방되고 삽입방향으로 경사면(16a)을 갈고 피스톤링(16)을 삽입 설치함으로써 선체철판(20)의 설치구멍에 슬리브관(8)을 삽입할 시 상기 피스톤링(16)의 외향탄력에 의해 원터치방식으로 삽입과 걸림 과정이 이루어지도록 한 것을 특징으로 한다.

Description

침몰선박의 잔존유 배출 및 공기공급 장치 {Emergency liquid supply and discharging equipment in sunken ship's tanks}

본 발명은 운항선박 또는 해양시설이 침몰, 좌초, 태풍이나 충돌사고 등으로 파손되거나 손괴 직전에 선체 내에 저장된 연료유나 윤활유를 압축공기 또는 온수를 공급하여 배출하거나, 평형수(Ballast water) 탱크 등에 압축된 공기를 공급하여 평형수, 청수를 신속하고 안전한 방법으로 선체 밖으로 배출시켜 선체를 해수 수변위로 부상시키는 침몰선박의 잔존유 배출 및 공기공급 장치에 관한 것이다.

2014년 4월 16일 전남 진도 팽목항 해상에서 대형 여객선 세월호가 사고후 24시간만에 침몰하였으며 우리 정부(해경, 해군)은 아무런 조치가 없어 선박은 침몰되고 귀중한 임명이 304명이나 사망 실종하였다.

본 발명에서 제공하는 선박내의 비상유체배출장치 기술은 이러한 침몰선박을 최 단시간안에 천공하여 공기를 공급하여 에어포켓(Air pocket)을 만들어 생존자의 생명을 구하고 부력용 공기를 공급함으로 선박이 침몰하지 않도록 하는 기술이다.

또한 각종 선박이 침몰되거나 좌초되는 경우 해양으로의 기름유출, 화학제품의 유출 등(이하 '기름유출'이라 함) 대형 해양오염사고를 예방하기 위하여서는 신속한 시간에 유류탱크의 철판을 천공하여 안전한 방법으로 유류를 배출하여 선박 이외의 장소로 옮겨주지 않으면 안된다.

2016년 4월 24일 해양수산부의 자료에 의하면 우리나라 동해, 서해 남해에는 크고 작은 다양한 선종의 선박 2,158척이 침몰되어 있으며 이들 선박은 위험도와 기름 오염 등에 의한 우선순위에 따라 잔존유의 제거 및 선박을 인양하고자 하고 있으며 본 발명에서 제공하는 비상유체공급 및 배출장치로 탱크내 압축공기를 공급하여 해수등을 배출한 공간을 부력공간으로 이용하여 선박을 인양하는 기술을 제공하고자 한다.

이러한 해난사고가 발생한 경우 종래의 경우에는 기름탱크의 일측에 구멍을 내고 펌프관을 삽입한 후 개구된 구멍을 별도의 플랜지와 가스켓으로 막은 후 일일이 여러개의 볼트를 끼워서 밀폐작업을 수행하였던바, 이는 촌각을 다투는 비상시 펌프 설치에 따른 작업공수가 많아 작업 자체가 어려울 뿐만 아니라, 배출관의 설치시간이 많이 소요되어 기름유출사고를 보다 효과적으로 방지 및 경감할 수 없는 문제점이 있었다.

한편, 본 출원인은 대한민국 등록특허공보 10-1471139호에서 선체 파공으로부터의 기름유출방지 매니폴드에 관한 기술을 제안한 바 있으나 이는 부피가 크고 파공부위에 한정하고 있는 기술이므로, 침몰선에는 적용할 수 없는 한계가 있었다.

본 발병은 이러한 종래의 문제점에서 착안하여 선박 내부의 기름을 배출함에 있어 이중관 형태의 배출장치를 미리 제작하여 규격화한 상태로 정부(국민안전처, 해양안전경비서, 해양시설, 해양환경관리공단 등)에 상시 비치토록 하고 침몰선박이 발생하였을 시 선체에 일정크기의 천공을 한 후 본 침몰선박의 잔존유 배출 및 공기공급 장치를 삽입 조립하는 원터치식 배출장치로 논 리턴 후킹(Non return hooking)으로 장착 되고, 이어서 잠금너트를 수동식(또는 자동식)으로 간단히 돌려주기만 하면 유류 배출장치가 유류탱크의 외벽면에 양호한 밀폐상태로 고정이 되어 신속한 시간에 장치를 설치하여 안전하게 각종 유류나 화학제품 등 유체를 선체 밖으로 배출 처리할 수 있게 하거나 탱크 내에 공기를 공급하여 선체를 부양할 수 있게 한 것이다.

KR 10-1471139 B1 (2014.12.3.)

본 발명은 상기한 배경기술에 착안하여 주로 선박의 침몰 등의 해난 사고 시 선박에 적재된 기름 또는 각종 저장 화학제품, 평형수 등의 유체를 신속하게 제거할 수 있도록 즉석 가설식의 배출처리장치를 구성한 것으로 본 발명의 특징은 배출장치를 단일화(unit) 한 독립 비치장비로 구성하여 설치를 요하는 위치에 원터치식 결합 방법으로 밀폐성이 양호하게 가설 고정할 수 있게 한 것이다.

또한 선박 군함 및 해양시설이 침몰하는 경우 선체에 일정 크기의 천공을 한 후 장치를 가설(설치)하고 부력용 압축공기를 공급하여 선박의 침몰이 더 이상 진행되지 않도록 함을 발명의 해결과제로 한다.

한편, 본 발명의 명시되지 않은 또 다른 목적들은 하기의 상세한 설명 및 그 효과로부터 용이하게 추론할 수 있는 범위 내에서 추가적으로 참작할 수 있다.

본 발병은 상기한 해결과제를 구체화하는 수단으로서 유체를 배출하는 유도 관체를 내외 이중관으로 형성하여 내관과 외관을 통한 유체의 교차유통이 가능하도록 하고, 특히 배출장치의 본체를 지지하는 접속관체를 선체의 개구공을 통하여 밀어 넣으면 단면 3각형으로 된 피스톤링이 신축가변되어 삽입이 가능하고, 일단 삽입이 이루어진 후에는 상기 피스톤링의 원상복귀 특성에 의해 배출장치의 본체가 선체에 견고히 결합 고정이 되도록 함으로써 설치시간을 크게 단축시킨 것이다.

본 발명은 사고선박 내의 유체를 긴급하게 선체 외의 안전한 장소로 배출처리함에 있어서 내외 이중관체로 구성된 배출장치 본체부(1) 하단에 피스톤링(16)이 환설된 슬리브관(8)을 결합하여 원터치식으로 선체철판에 상기 슬리브관(8)을 끼워넣어 고정할 수 있도록 한 것으로 본 발명의 구성적 특징은 잠금너트(12)를 조임막대(17)를 돌려 채우는 간단한 작업방법에 의해 본체부(1)와 슬리브관(8)을 양호한 밀폐상태로서 선체 측에 쉽게 고정할 수 있도록 하여 비상시 유체의 배출작업을 신속용이하게 수행할 수 있는 장점이 있다.

특히 선박, 해양시설 및 군함 등 해양에서 운항하는 선박이 침몰시 최 단시간 안에 선체를 천공하고 압축공기를 공급하여 선박의 침몰을 방지하는 효과가 있는 등 해양안전사고에 있어서 기대되는 효과가 다대한 발명이다.

도 1은 본 발명의 전체구성 사시도
도 2는 본 발명의 분해사시도
도 3은 본 발명의 단면도
도 4는 본 발명 장치를 선체에 설치하는 과정을 도시한 상태도
도 5는 내부관으로 유체를 배출시키는 작업 상태도
도 6은 외부관으로 유체를 밖으로 배출시키는 작업 상태도
도 7은 피스톤링의 작용상태도로서,
도 7a는 피스톤링이 삽입공 속에 진입되기 전의 상태도
도 7b는 피스톤링이 삽입공 속에 삽입되어 걸려있는 상태도
도 7c는 피스톤링이 선체의 삽입공 속을 관통한 상태도
도 8은 본 발명의 구성중 슬리브관의 다른실시예를 도시한 저면도

이하에서 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시를 위한 구체적인 내용을 설명한다. 그리고 본 발명을 설명함에 있어서 관련된 공지기능에 대하여 이 분야의 기술자들에게 자명한 사항으로서 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명을 생략한다.

도 1은 본 발명의 전체 구성을 보인 외형 사시도이고, 도 2는 본 발명의 분해사시도이며, 도 3은 본 발명의 내부구성을 보인 단면도로, 도면을 참조하면 본 발명의 구성은 크게 2가지로 대분되며, 첫째로 상부 유니트(A)는 유체를 선체로부터 밖으로 취출시키기 위한 배출장치의 메인 본체부(1)이고, 다음으로 하부 유니트(B)는 상기 본체부(1)를 선체에 고정시키는 접속관체부이다.

본체부(1)는 내부관(2) 외부에 일정한 공간부(1a)가 형성되도록 외부관(3)이 이중으로 설치되어 있고, 상기 내부관(2)의 상면부와 외부관(3)의 측면부에서는 각각 상부 제어밸브(5)와 외측 제어밸브(6)가 구성된 안내관(51)(61)이 접속된다.

상기 제어밸브(5)(6)는 내부에는 차단판(7)이 설치되어 핸들(52)(62)에 의해 유체관을 유량을 조절하거나 개폐작업을 시킬 수 있다.

한편, 상기한 배출장치(A)의 외부관(3) 하부에는 나사부(10)에 의해 접속관체부(B)의 슬리브관(8)이 나사결합되고 슬리브관(8)의 외부면에는 나사부(9)에 의해 상하 높이를 조절할 수 있는 잠금너트(12)가 결합되며, 상기 잠금너트(12)의 측면에는 수개의 삽입공(13)을 천공하여 환봉형으로 된 조임막대(17)를 끼워넣어 잠금너트(12)를 수월하게 조이거나 풀 수 있도록 하였다.

잠금너트(12)의 하부에는 고정와셔(14)와 가스켓(Gasket)(15)을 차례로 결합하고, 선체철판(20)이 결합되는 슬리브관(8)의 하부 테두리에는 요입홈(11)을 형성하여 이 요입홈(11) 속에 일측이 개구되고 단면이 삼각형으로 된 피스톤링(16)을 끼워 넣어 하부 유니트(B)를 구성한다.

상기 피스톤링(16)은 단면구조가 개략 역 삼각형을 이루어 외부에 테이퍼 경사면(16)이 하측을 향하도록 결합 설치함으로써 선체철판(20)에 슬리브관(8)의 외경과 동일한 설치구멍(D)을 뚫고 슬리브관(8)의 단부를 밀어 넣으면 피스톤링(16)의 경사면(16a)에 안내되면서 피스톤링(16) 전체가 일시적으로 요입부(11) 내부로 압축된 체로 삽입되다가 선체철판(20)을 통과하면서 부터 외향으로 원상복귀 됨으로써 슬리브관(8) 전체가 선체철판(20)에 형성된 설치구멍(D) 내측 테두리에 걸려서 이탈을 방지하도록 한 것이다.

도 8은 본 발명의 구성중 슬리브관의 다른 실시예를 도시한 저면도로, 도면을 참고하면 슬리브관(8)의 외측방향으로 다수의 V 형태의 홈부(81)을 일정한 간격으로 형성한다.

이는 접속관체부인 하부 유니트(B)가 선체 측에 고정되었을 시 유체가 슬리브관(8) 내부로 원활히 안내 유도되도록 하기 위함이다. 이는 기름 등 유체를 배출시킬 시 슬리브관(8)의 하단 돌출부가 걸림턱이 되어 유체의 일부가 저장탱크내에 남아있게 되는 것을 방지하는 보조 유출통로의 기능도 갖는다.

상기와 같이 구성되는 본 발명의 설치과정과 작용효과를 도면과 함께 하기에서 설명한다.

본 발명은 해양을 운항하는 선박이 침몰, 좌초되거나 각종 해양시설이 재난사고를 당하였을 때 선박시설 내의 유류 등 유체를 신속히 배출처리하기 위한 안전장비로서 평상시에는 정부(해경, 환경관리공단, 정류공장 등 해양시설) 등에 비치하게 되는데, 사고가 발생하면 즉시 현장으로 이동하여 유류탱크의 선체 철판인 갑판, 선체 외판 등에 가설하게 된다.

도 4는 본 발명 장치를 선체에 설치하는 과정을 도시한 상태도로 도면을 참고로 설치과정을 설명하면 다음과 같다.

선체철판(20)에 슬리브관(8)이 삽입될 수 있도록 별도의 천공기를 사용하여 슬리브관의 직경만큼 설치구멍(D)을 천공한다. 이때 선체철판은 사고유형에 따라 수평, 수직, 경사 위치 등 다양한 방향으로 위치할 수 있으나 설치구멍(D)를 쉽게 뚫을 수 있는 위치를 선택하여 작업하는 것이 바람직하다.

설치구멍(D)의 천공작업이 완료되면 본체부(1)의 나사부(10)에 연결된 슬리브관(8)을 삽입하게 되는데 이때 요입부(11)에 수용된 피스톤링(16)이 외향으로 돌출되어 있어 일시 걸림상태로 유지되나, 본체부(1) 상부를 고무망치 등으로 가볍게 타압하는 방법 등으로 외력을 가하면 일측이 개구된 피스톤링(16)이 내향압력을 받아 수축되며, 이때 피스톤링(16)의 외부경사면(16a)이 설치구멍(D)에 접촉되면서 부드럽게 슬립되어 슬리브관(8)의 하단이 선체철판(20)의 설치구멍(D) 속으로 용이하게 밀려 들어가게 되고, 이어서 가스켓(15)과 피스톤링(16) 사이의 유격공간(C)에 선체철판(20)이 위치되면서 피스톤링(16)이 설치구멍(D)으로부터 벗어나 자체 탄성에 의해 원래의 확장된 위치로 복원된다.

따라서 본 발명의 장치는 선체철판(20)에 피스톤링(16)에 의한 걸림상태가 이루어지며, 가스켓(15)에 의해 밀폐상태가 되도록 잠금너트(12)의 측면에 구비한 삽입공(13)에 조임막대(17)를 끼워넣어 잠금너트(12) 전체를 선체철판(20) 쪽으로 협착되도록 돌려서 조여주면 고정와셔(14)가 가스켓(15)을 선체철판(20) 쪽으로 강하게 눌러서 고정 밀폐됨으로써 내부의 유류등 유체가 상기 설치구멍(D)를 통해 밖으로 누출되는 현상이 방지된다.

이와 같이 본체부 전체가 양호한 밀폐상태로 견고히 접관된 후 유류탱크 내의 기름등 유체를 밖으로 배출시키게 되는데, 상기한 본체부(1)의 고정설치에 앞서 내부관(2)의 하단에는 호스 또는 연결관체(18)를 탱크 하부까지 연결하는 한편, 상부의 밸브(5)(6) 측 안내관(51)(61)에도 연결호스를 설치하여 유체의 배출저장장소와 연결시스템을 구성하는 것이다.

도 5는 내부관으로부터 유체를 배출시키는 작업 상태도로, 도면을 참조하면, 운항선박의 파손좌초 사고 등 비상사태가 발생하여 내장된 기름 등 유체를 배출시킬 경우에는 상기한 방법에 의하여 본체부(1)를 선체철판(20)에 고정시키되 내부관(2)의 단부에는 연결관체(18)를 추가 연결하여 유체탱크의 바닥에 이르도록 한 상태에서 상부 제어밸브(5)의 안내관(51) 측은 회수되는 유체를 저장할 수 있는 외부탱크(미도시)와 연결하고, 외측 제어밸브(6)의 안내관(61) 측에는 고압공기를 공급하는 고압공기탱크와 연결하여 이 안내관(61)을 통해 공간부(1a) 측으로 고압의 공기를 강제로 공급하면 탱크 내부의 유체는 강제적으로 상부에서 밀어내리는 고압공기의 압력을 받아 유체탱크(E) 내의 기름 등 유체는 연결관체(18)와 내부관(2), 안내관(51)을 통하여 외부의 안전한 유체 회수탱크로 배출처리하게 된다.

상술한 방법의 경우 침몰 선박의 유체탱크(E)나 평형수 탱크 내부의 비중이 높은 유체를 신속히 외부로 배출하고 내부에는 공기를 채울 수 있으므로 침몰선박에 에어포켓에 의한 부력을 제공하는 기능성이 있으므로 선박의 침몰이 더 이상 진행되는 것을 방지하고 선박을 인양할 수 있는 효과가 있다.

또 다른 방법으로 외부관으로 유체를 밖으로 배출시키는 방법을 도 6을 참고로 설명하면, 기름을 외부에 회수시키고자 할 경우 에어공급방식 대신 안내관(51) 쪽으로 온수나 해수를 공급하면 비중차에 의해 기름은 상부로 부상하므로 외부관(3)과 안내관(61)을 통하여 외부의 회수탱크로 배출처리되는 것이다.

상기한 유체의 비중차에 의한 배출처리방식이나 에어공급방식에 의한 배출처리장치는 유체의 종류에 따라 선택적으로 적용할 수 있다.

본 발명은 이상에서 상세히 설명한 바와 같이 사고선박 내의 유체를 긴급하게 선체 외의 안전한 장소로 배출처리함에 있어서 내외 이중관체로 구성된 배출장치 본체부(1) 하단에 피스톤링(16)이 환설된 슬리브관(8)을 결합하여 원터치식으로 선체철판에 상기 슬리브관(8)을 끼워넣어 고정할 수 있고, 특히 잠금너트(12)는 조임막대(17)를 돌려 채우는 간단한 작업방법에 의해 본체부(1)와 슬리브관(8)을 양호한 밀폐상태로서 선체 측에 고정할 수 있어서 비상시 유체의 배출작업을 신속하게 진행할 수 있는 매우 유용한 산업적 효과를 갖는다.

이상과 같이 본 발명의 상세한 설명에는 본 발명의 가장 바람직한 실시 예에 관하여 설명하였으나, 본 발명의 기술범위에 벗어나지 않는 범위 내에서는 다양한 변형실시도 가능하다 할 것이다. 따라서 본 발명의 보호범위는 상기 실시 예에 한정하여 정하여 질 것이 아니라 후술하는 특허청구범위의 기술들과 이들 기술로부터 균등한 기술수단들에까지 보호범위가 인정되어야 할 것이다.

1: 본체 1a:공간부 2: 내부관 3: 외부관
4: 외부관의 상부나사 41: 접관부
5: 상부 제어밸브 51: 안내관 52: 핸들
6: 외측 제어밸브 61: 안내관 62: 핸들
7: 차단판 8: 슬리브관 81:홈부
9: 슬리브 나사부
10: 외부관의 하부나사 11: 요입홈
12: 잠금너트 13: 삽입공 14: 고정와셔 15: 가스켓
16: 피스톤링 16a: 경사면
17: 조임막대 18: 연결관체 20: 선체철판
A: 상부 유니트 B: 하부 유니트
C:유격공간 D:설치구멍 E:유체탱크

Claims (2)

1. 상부 제어밸브(5)와 연결된 내부관(2) 외부에 공간부(1a)가 형성되도록 외측 제어밸브(6)와 연결된 외부관(3)이 형성되어 이중관체 구조를 갖는 본체부(1);
   상기 본체부(1) 하부에 접속되며 외측면에 나사부(9)가 형성된 슬리브관(8);
   상기 나사부(9)에 결합되며 잠금너트(12) 및 잠금너트 하부에 차례로 구성되는 고정와셔(14)와 가스켓(15);
   상기 슬리브관(8)의 하단부 외주면에 형성되는 요입부(11);
   상기 요입부(11)에 내입되며 일측이 개방되고 하부 삽입방향으로 경사면(16a)을 갖는 금속재의 피스톤링(16);를 포함하여 구성되어, 선체철판(20)에 형성된 설치구멍(D) 안으로 상기 슬리브관(8)의 단부와 피스톤링(16)이 삽입되어 밀폐 결합되고,
   상기 본체부의 내부관(2)은 외부관(3) 하부에 슬리브관(8)이 결합되었을 때 슬리브관(8) 밖으로 노출될 수 있는 길이를 갖도록 형성되며,
   상기 슬리브관(8)의 하단부 외측 둘레에는 일정간격으로 홈부(81)를 더 형성한 것을 특징으로 하는 선박내의 비상유체배출장치.
2. 삭제

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